2000年8月赴美国深造, 先后在霍华得休斯医学研究所 (Howard Hughes Medical Institute) 美国科学院院士John Exton教授实验室和范得比尔特大学医学院 (Vanderbilt University Medical Center) 著名肠道肿瘤专家Robert Coffey教授实验室进行细胞分子信号转导和肠道肿瘤分子生物学研究工作。2005年获得美国国立卫生研究院Fellowship资助。2007年底回国，任厦门大学医学院教授。2009年度入选教育部新世纪优秀人才。已经完成的项目包括嗜中性白细胞呼吸爆发的信号转导研究，蛋白激酶C对磷酯酶D的调节，Naked2蛋白在Wnt信号通路中的拮抗机制。

1: 消化道肿瘤发生发展的机制。我们主要以消化道系统肿瘤为研究对象。对与消化道肿瘤最为密切的Wnt信号通路和表皮生长因子（EGFR）信号通路中的多个信号分子进行研究。探索它们相互调控的作用机制和生理学意义。目前我们正在研究的分子包括Dishevelled, Naked2, TGF, EGFR, Phospholipase D和protein kinase C等。它们在消化道肿瘤发生和发展中都具有非常重要的作用，但是其生理学意义和作用机制还不清楚。对这些分子在肿瘤中的表达和调控以及作用机制的研究，将对探索肿瘤的发展及恶变机制，有效控制和治疗肿瘤以及针对性的开发抗肿瘤小分子药物带来重要的指导作用。

2： 消化道肿瘤的早期诊断和治疗。我们以寻找消化道肿瘤的早期诊断的biomarkers入手，通过基因工程，蛋白质组学的方法来探索早期诊断和治疗的方法。

已发表论文十余篇，其中包括国际知名刊物 PNAS, J. Cell. Mol. Med., J. Biol. Chem., BBA Mol Cell Res., Cell Signal. 等。论文被引用次数超过200次。胡天惠是美国生物化学学会， 细胞生物学会和癌症学会会员和中国生物化学和分子生物学会，中华医学会细胞分会会员。